| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2188365
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР МЕХАНІЧНИЙ ДЛЯ ОБІГРІВУ І ГАРЯЧОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ
Ім'я винахідника: Назирова Наталія Іванівна; Леонов Михайло Павлович
Ім'я патентовласника: Назирова Наталія Іванівна; Леонов Михайло Павлович
Адреса для листування: 680000, г.Хабаровск, вул. Запаріна, 49, кв.7, М.П.Леонову
Дата початку дії патенту: 2000.12.04
Винахід відноситься до теплотехніки і може бути використано для обігріву житлових і виробничих приміщень і для гарячого водопостачання. Суть винаходу полягає в тому, що в теплогенераторі в корпусі в верхній частині для подачі води виконані по дотичній до радіусу ротора два вхідних, діаметрально розташованих прямокутних отвори, кут нахилу довгої сторони яких збігається з кутом нахилу твірної поверхні статора, в нижній частині для відводу води і пара виконані по дотичній до радіусу ротора чотири вихідних, рівновіддалених один від одного отвору, а в центральній частині корпусу встановлені статор і ротор, що утворюють поверхні яких визначені аналітичної залежністю у = к / Х 2, причому ротор, що спирається на підшипникові вузли у верхній і нижній частинах корпусу, виконаний у вигляді турбіни, що має чотири лопатки з дзеркально відображеними S-образно вигнутими поверхнями. Таке виконання теплогенератора підвищує ефективність нагріву води без застосування циркуляційного насоса, збільшує надійність і довговічність конструкції.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до теплотехніки, зокрема до пристроїв для нагрівання води та виробництва пари, і може бути використано в системах опалення будівель і споруд, для нагріву води та виробництва пари для виробничих і побутових потреб.
Відомі пристрої теплових насосів, що використовують зміни фізико-механічних властивостей води, зокрема тиску, обсягу і швидкості для отримання теплової енергії.
Наприклад, тепловий насос по а. с. 458691. Але недоліком його є дуже високий робочий тиск до 1000 атм, що розвивається в корпусі, яке вимагає підвищеної міцності корпусних деталей установки, запірної арматури і т.п., що призводить до значних матеріальних витрат і небезпечно для опалення житлових приміщень.
Як прототип обраний "Теплогенератор і пристрій для нагріву рідини", патент 2045715, що складається з теплогенератора, що включає прискорювачі руху рідини - перепускний патрубок і циклон, гальмівні пристрої, і мережевого насоса з інжекційним патрубком. Недоліком прототипу є кавітаційний принцип нагріву води, що зменшує в силу відомих причин терміни експлуатації пристрою; наявність в конструкції двох окремих агрегатів - теплогенератора і насоса; падіння ККД при збільшенні потужності пристрою.
Завдання винаходу - забезпечення ефективного нагріву води та виробництва пари спрощеною конструкцією з високим коефіцієнтом корисної дії, без застосування традиційних теплоносіїв, з низькими витратами електроенергії і підвищеними експлуатаційними якостями - надійністю і довговічністю.
 |
 |
 |
 |
 | |
На фіг. 1 показаний загальний вид теплогенератора; на фіг. 2 показаний ротор з лопатками; на фіг. 3 показаний горизонтальний розріз по вхідних отворів; на фіг. 4 показано розташування вхідного отвору в статорі; на фіг. 5 показаний горизонтальний розріз по вихідних отворів.
Завдання можливою завдяки тому, що в корпусі 1 фіг. 1, в центральній його частині встановлені статор 2 і ротор 3, де побудова утворює поверхонь статора і ротора визначається аналітичної залежністю У = К / Х 2. Ротор 3 являє собою турбіну з чотирма лопатками 4, мають дзеркально відображену S-образно вигнуту поверхню фіг. 2, що спирається на нижній підшипниковий вузол 5 в нижній кришці 6 корпусу 1 фіг. 1 і верхній підшипниковий вузол 7 у верхній кришці 8 корпусу 1 фіг. 1 і приводиться в обертання через муфту 9 високооборотним електродвигуном 10 постійного струму. Для подачі води в теплогенератор у верхній частині корпусу 1 виконано по дотичній до радіусу ротора 3 два діаметрально розташованих отвори 11 фіг. 3 прямокутного перетину, кут нахилу довгої сторони яких збігається з кутом нахилу твірної поверхні статора 2 фіг. 4. Для відводу гарячої води або пари від теплогенератора в нижній частині корпусу 1, по дотичній до радіусу ротора 3, передбачено чотири вихідних отвори 12, розташованих на рівній відстані один від одного по колу фіг. 5.
Теплогенератор працює наступним чином. Надходить в корпус 1 через вхідні отвори 11 вода доводиться в круговий рух ротором 3 від електродвигуна 10. У міру переміщення до нижньої частини корпусу 1 вода під впливом лопаток 4, мають дзеркально відображену S-образно вигнуту поверхню, набуває значну швидкість і підвищений тиск на вигнутій стороні лопаток 4, максимальне значення яких досягається в зоні вихідних отворів. Одночасно на увігнутій стороні лопаток 4 формуються зони сильного розрідження - вакууму, максимальне значення якого і досягається в зоні вихідних отворів. На межах зон високого тиску і вакууму, згідно з відомим явищу, що має місце при адіабатичних процесах, локальна температура в прикордонних областях зон досягає 10000 o С, що призводить до розігріву в зоні вихідних отворів 12 робочого середовища - води і пара відповідно до 100 o С і до 400 o С. Нагріту воду або пар відводять через вихідні отвори 12 в нижній частині корпусу 1.
Теплогенератор, потужність якого знаходиться в прямій залежності від швидкості обертання і розмірів ротора 3, може працювати як в режимі нагріву води, так і в режимі пароутворення, так як тиск і температура води і пари на виході регулюються зміною швидкості обертання ротора 3, а й виконує функцію мережевого насоса і підключається безпосередньо як в теплову мережу, так і в мережу споживача гарячої води або пари або до теплообмінника.
Перевагами пропонованого теплогенератора є те, що конструкція складається з одного агрегату, тому що немає необхідності в насосі, що створює стиснення середовища всередині корпусу, стиснення забезпечується самою конструкцією - конусоподібної формою статора і ротора і дзеркально відображеної S-подібною формою лопаток ротора; зменшується можливість руйнування деталей конструкції, т. е. підвищується термін експлуатації пристрою, тому що явище кавітації на поверхні лопаток відсутня, тому що області підвищення температури води зміщені на межі зіткнення зон підвищеного тиску і зон розрідження; спрощення конструкції досягається і за рахунок відсутності розгінних і гальмівних пристроїв, тому що створюваний тиск, швидкість і температура регулюються числом оборотів ротора.
Відповідно до сутністю винаходу виготовляється теплогенератор з числом оборотів ротора до 10000 об / хв. При цьому висота ротора дорівнює 190 мм, діаметр верхньої частини ротора дорівнює 60 мм, діаметр нижньої частини ротора - 180 мм, температура води на виході - до 100 o С при швидкості обертання ротора 6800 об / хв, температура пари на виході - до 400 o З при швидкості обертання ротора 10000 об / хв, робочий тиск - до 6 атм, вихідна потужність - 6 кВт, споживана потужність - 1,5 кВт.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Теплогенератор механічний, що містить корпус, який відрізняється тим, що в корпусі в верхній частині для подачі води виконані по дотичній до радіусу ротора два вхідних, діаметрально розташованих прямокутних отвори, кут нахилу довгої сторони яких збігається з кутом нахилу твірної поверхні статора, в нижній частині для відводу води і пара виконані по дотичній до радіусу ротора чотири вихідних, рівновіддалених один від одного отвору, а в центральній частині корпусу встановлені статор і ротор, що утворюють поверхні яких визначені аналітичної залежністю у = к / Х 2, причому ротор, що спирається на підшипникові вузли у верхній і нижньої частини корпусу, виконаний у вигляді турбіни, що має чотири лопатки з дзеркально відображеними S-вигнутими поверхнями.
Версія для друку
Дата публікації 08.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.